聚氨酯阻尼材料的结构设计和性能研究

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1、聚氨酯阻尼材料的结构设计和性能研究摘要阻尼材料是一种能吸收振动机械能并将之转化为热能而耗散的新型功能材料。20世纪50年代发展起来的高分子阻尼材料具备的主要性能之一是阻尼温域宽、阻尼因子高。聚氨酯作为阻尼材料的优势在于可以通过调节软硬段的比例而获得宽温域、高性能的阻尼材料。阻尼改性的方法很多，近几年，利用有机小分子与聚合物形成杂化体得到了高性能的阻尼材料，引起了人们的兴趣与注意，并被认为开创了制备高性能阻尼材料的新概念、新方法。这种材料将受阻酚或受阻氨类的有机小分子物质，添加到含有质子受体极性基团的高分子基体之中，利用一定的工艺将其复合到一起。有机杂化阻尼的关键是可

2、逆氢键作用，即受N；,I-界振动时，有机小分子与聚合物之间的某些氢键断裂或减弱，同时又可产生新的氢键，这个过程将动能转化成热能，从而产生阻尼效应。本文在查阅大量前人工作的前提下，提出了一种新的设计理念，即将有机小分子抗氧剂245皂化得到具有一定反应活性的受阻酚基团，通过与多异氰酸酯的反应，合成带有受阻酚侧基的多异氰酸酯，从而制备受阻酚型聚氨酯阻尼材料，讨论了羧基受阻酚及其含量、作为阻尼填料的抗氧剂245以及nNco／noH对聚氨酯材料阻尼性能的影响。结果表明，引入羧基受阻酚基团，聚氨酯材料的阻尼性能有很大I的提高，并且随着引入的羧基受阻酚含量的增加而提高；并且提高填

3、料抗氧剂245的含量、减小nNco／noH，聚氨酯材料的阻尼性能增加。此外，本文还讨论了受阻酚的加入方式、软段的变化对聚氨酯材料阻尼性能的影响。本文还初步研究了受阻酚对聚氨酯／聚丙烯酸羟乙酯IPN体系的阻尼性能的影响。本文还根据基团贡献理论设计合成了具有特殊结构的多元醇，以其分别作为合成预聚体的多元醇和固化剂来制备聚氨酯阻尼材料，并研究了自制多元醇对材料阻尼性能的影响。关键词：聚氨酯，阻尼，受阻酚，侧链，共混，填料Ⅱ北京化T大学硕一I：学位论文Structuraldesignandpropertiesstudyofdampingpolyurethanemateria

4、lsAbstractDampingmaterialsarenovelfunctionalmaterialsthatareefficientinconvertingsoundandmechanicalvibrationenergyintoheatthatresultsinabsorption．Polymershavebeenusedinsoundandvibrationdampingareassince1950s．Polyurethanesareparticularlyattractiveforastudyoftheeffectofchemicalstructureo

5、ndampingbecauseitispossibletochangetheirglasstransitionsoverawiderangeoftemperaturebytransformoftheratioofhardandsoftsegments．Therearemanywaystoimprovethedampingpropertiesofmaterials．Recently,Peoplearenowgeaingmoreandmoreinterestedinhighperformancedampingmaterialsmadeformpolymer／organi

6、cmoleculeblendmaterial．Thiswasregardedascreatedanewmethodandconceptofexcellentdampingmaterial．ThismaterialCanbeproducedbyaddinghinderedphenolorhinderedamideintothepolymermatrixwhichcontainproperpolargroups．Itissupposedtogeneratesomeweakhydroxylbondsinsidethepolymermatrixusingcertainpro

7、cess．Becausethisisakindofweakchemicalbond，SOthevibrationcandestroythehydroxylbondanditcanformitselfagain．Duringthisprocess，theIII北京化T大学顾十学位论文energycanbetransformedanddisappeared．Thiscanexplainwhythiskindofdampingmaterialcouldobtainhighdampingvalue．Aftercarefullyreadingliteratureandfo